DE2856147A1 - METHOD OF MANUFACTURING A SEMICONDUCTOR DEVICE - Google Patents
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Description
Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung Priorität: 29. Dezember 1977 Japan 160296/77 Method of Manufacturing a Semiconductor Device Priority: December 29, 1977 Japan 160296/77
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, die einen Schutzfilm mit einem Fremdstoff enthaltenden Glas aufweist.The invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device comprising a protective film having a Has glass containing foreign matter.
Eine Halbleitervorrichtung, beispielsweise ein Metall-Isolator-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MIS FET) wird häufig mit einem Fremdstoff enthaltenden Glasfilm, insbesondere einem Phosphorsilikatglasfilm (PSG), zum Isolieren und Schützen versehen. Beim Herstellungsverfahren einer solchen Halbleitervorrichtung wird nach der Bildung des Phosphorsilikatglasfilmsdieser erwärmt, um ein gesteuertes plastisches Fließen des Glasfilms an einer scharfen Flächenkontur zu bewirken, um die scharfe Kontur zu glätten. Dies verhindert, daß eine Metallelektrode und ein leitfähiger Film beschädigt werden, wenn die Elektrode und der leitfähige Film gebildet werden. Ein solches gesteuertes plastisches Fließen eines Glases ist beispielsweise in der US-PS 3 825 44-2 beschrieben. Die Wärmebehandlung führt jedoch zu einem nachteiligen Problem, d.h. einem sehr schlechten ohmschen Kontakt zwischen einer Elektrode und einem vorbestimmten Teil einer Fläche des Halbleitermaterials. Dieses nachteilige Problem wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. und 2 beschrieben.A semiconductor device such as a metal-insulator-semiconductor field effect transistor (MIS FET) is often used with a glass film containing foreign matter, particularly a phosphosilicate glass film (PSG) Insulate and protect. When manufacturing such a semiconductor device is after Formation of the phosphosilicate glass film, this heated to to bring about a controlled plastic flow of the glass film at a sharp surface contour in order to achieve the sharp Smooth contour. This prevents a metal electrode and a conductive film from being damaged, when the electrode and the conductive film are formed. Such a controlled plastic flow of a glass is described, for example, in U.S. Patent 3,825,444-2. However, the heat treatment leads to a disadvantageous problem, that is, a very poor ohmic contact between an electrode and a predetermined part of a surface of the semiconductor material. This disadvantageous The problem is described below with reference to FIGS.
JO Fig. 1 und 2 sind teilweise Querschnitte einer Halbleitervorrichtung in Zwischenstufen des Herstellungsverfahrens nach dem Stand der Technik. In den Fig. 1 und bezeichnet 1 ein Siliziumhalbleitersubstrat des n-Typs, 2 einen Siliziumdioxydfilm, 3 einen Bereich mit einem diffundierten p-Fremdstoff (Source- oder Drainbereich), 4· einen Phosphorsilikatglasfilm (PSG) und 5 ein Fenster für einen Elektrodenkontakt.JO Figs. 1 and 2 are partial cross sections of a semiconductor device in intermediate stages of the manufacturing process according to the state of the art. In Figs. 1 and 1 denotes an n-type silicon semiconductor substrate, 2 a silicon dioxide film, 3 an area having a diffused p-type impurity (source or drain region), 4 a phosphosilicate glass film (PSG) and 5 a window for one electrode contact.
ORIGINAL INSPECTED 90-9827/0941 ORIGINAL INSPECTED 90-9827 / 0941
Nachdem der Phosphorsilikatglasfilm 4 gebildet ist, wird das Elektrodenkontaktfenster 5 in dem Phosphorsilikatglasfilm 4 und dem Siliziumdioxydfilm 2 durch ein übliches Photolithographieverfahren (siehe Fig. 1) geöffnet. Der Phosphorsilikatglasfilm 4 wird dann durch Erwärmen weichgemacht, wodurch die Fläche des Phosphorsilikatglasfilms 4 glatt wird und insbesondere der Kantenteil des Glasfilms 4, welcher das Fenster 5 begrenzt, mit einer allmählichen Neigung versehen wird (siehe Fig. 2).After the phosphosilicate glass film 4 is formed, the electrode contact window 5 in the phosphosilicate glass film 4 and the silicon dioxide film 2 through usual photolithography process (see Fig. 1) opened. The phosphosilicate glass film 4 is then through Heating is softened, whereby the surface of the phosphosilicate glass film 4 becomes smooth, and particularly the edge part of the glass film 4 delimiting the window 5 is provided with a gradual inclination (see Fig. 2).
Wenn eine solche Wärmebehandlung ausgeführt wird, wird der in dem Phosphorsilikatglasfilm 4 enthaltene Phosphor aus dem Glasfilm 4 diffundiert und dann tritt der ausdiffundierte Phosphor in den Bereich 3 mit dem diffundierten p-Fremdstoff ein. Als Ergebnis wird ein Bereich 6 (Fig. 2) mit dem diffundierten n-Fremdstoff (beispielsweise Phosphor) gebildet. Deshalb wird ein PN-Übergang in dem Bereich 3 gebildet, so daß ein guter ohmscher Kontakt zwischen einer Metallelektrode und der Fläche des Bereichs 3 nicht erhalten werden kann. Die meisten Fachleute vertreten die Auffassung, daß vor der Wärmebehandlung das Fenster 5 nur in dem Phosphorsilikatglasfilm 4 geöffnet werden kann, während der Siliziumdioxydfilm 2 auf dem Bereich 3 verbleibt. Jedoch ist es derzeit nicht möglich, nur den Phosphorsilikatglasfilm 4 selektiv zu ätzen, so daß das Ätzen unvermeidlich zu dem Siliziumdioxydfilm 2 weitergeht.When such a heat treatment is carried out, the phosphorus contained in the phosphosilicate glass film 4 becomes diffused out of the glass film 4 and then the outdiffused one emerges Phosphorus enters the area 3 with the diffused p-type impurity. As a result, an area 6 (Fig. 2) formed with the diffused n-type impurity (e.g., phosphorus). Therefore, a PN junction in the area becomes 3 formed so that a good ohmic contact between a metal electrode and the surface of the region 3 is not can be obtained. Most experts believe that the window 5 can only be opened in the phosphosilicate glass film 4, while the silicon dioxide film 2 on the area 3 remains. However, it is currently not possible to selectively etch only the phosphosilicate glass film 4, so that the Etching inevitably proceeds to the silicon dioxide film 2.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, die einen Schutzfilm^aufweist, der einen Fremdstoff enthält, zu schaffen, die einen guten ohmschen Kontakt zwischen einem vorbestimmten Flächenteil eines Halbleitermaterials und einer in einem Elektrodenkontaktfenster gebildeten Metallelektrode hat.The object of the invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor device which has a Protective film ^ which contains a foreign substance, too create that a good ohmic contact between a predetermined surface portion of a semiconductor material and a metal electrode formed in an electrode contact window.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung enthält Schritte, um zu verhindern, daß ein PN-Übergang in einem Fremdstoff-diffundierten BereichThe inventive method for manufacturing a semiconductor device includes steps to prevent a PN junction from occurring in an impurity-diffused area
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innerhalb eines Halbleitersubstrats auftritt, wenn ein Schutzglasfilm, der einen Fremdstoff eines ersten Leitfähigkeitstyps enthält, durch Erwärmung weichgemacht wird, wobei der Fremdstoff-diffundierte Bereich eine zweite Leitfähigkeit hat, die der ersten Leitfähigkeit entgegengesetzt ist.occurs within a semiconductor substrate when a protective glass film containing an impurity of a first Conductivity type, is plasticized by heating, the impurity-diffused area has a second conductivity opposite to the first conductivity.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, insbesondere eines Metall-Isolator-Halbleiter-Feldeffekttransistors (MIS FET) durch folgende Schritte gelöst: Bilden eines Fremdstoff enthaltenden Bereichs innerhalb eines Halbleitersubstrats, Bilden eines Maskenfilms auf einem Teil der Fläche des Fremdstoff enthaltenden Bereichs, Bilden eines Fremdstoff enthaltenden G-lasfilms auf einer Fläche des Halbleitersubstrats einschließlich des Maskenfilms, öffnen eines vorläufigen Fenster in einem Teil des Fremdstoff enthaltenden Glasfilms unter Verwendung eines Ätzmittels, das den Maskenfilm nicht oder nur gering ätzen kann, Glätten der Fläche des Fremdstoff enthaltenden Glasfilms durch Erwärmen, Entfernen eines Teils des Maskenfilms entsprechend dem vorläufigen Fenster, um ein vollständiges Fenster zum Aufnehmen eines Elektrodenkontakts zu erhalten, und Bilden einer Elektrode, die mit der Fläche des Fremdstoff enthaltenden Bereichs über das vollständige Fenster verbunden ist.The object according to the invention is achieved with a method for producing a semiconductor device, in particular a metal-insulator-semiconductor field effect transistor (MIS FET) solved by the following steps: forming an area containing foreign matter within a semiconductor substrate, Forming a mask film on a part of the surface of the foreign matter-containing area, Forming a glass film containing foreign matter on a Area of the semiconductor substrate including the mask film, opening a preliminary window in a part of the foreign matter-containing glass film using an etchant that does not affect the mask film or only slightly can etch, smoothing the surface of the foreign matter-containing glass film by heating, removing part of the Mask film corresponding to the preliminary window to create a full window for making electrode contact and forming an electrode to coincide with the surface of the foreign matter-containing area the full window is connected.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den UnteransprüchenFurther developments of the invention are in the subclaims
angegeben.
30.specified.
30th
Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in der sindThe invention is described by way of example with reference to the drawing in which
Fig. 1 und 2 Teilquerschnitte einer Halbleitervorrichtung in Zwischenstufen des Herstellungsverfahrens nach dem Stand der Technik und1 and 2 are partial cross-sections of a semiconductor device in intermediate stages of the manufacturing process according to FIG the state of the art and
Fig. 3 bis 9 Teilquerschnitte einer Halbleitervorrichtung in Herstellungsstufen gemäß der Erfindung.FIGS. 3 to 9 are partial cross sections of a semiconductor device in manufacturing stages according to the invention.
SÖ-9827/09SÖ-9827/09
Die Fig. 5 bis 9 dienen zur Erläuterung eines Verfahrens zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, z.B. einer Metall-Isolator-Halbleitervorrichtung (MIS). Auf einem n-Siliziumhalbleitersubstrat 11 sind ein Siliziumdioxydfilm 12 in einem Flächenbereich, ein Oxydfilm für ein isoliertes Gate 12G und ein Siliziumgate 13G gebildet. Dieser Aufbau wird durch bekannte Siliziumgatetechnik erhalten. Innerhalb des Halbleitersubstrats 11 ist ein Bereich mit einem diffundierten p-Fremdstoff 14 (d.i. ein Source- oder Drainbereich) gebildet (siehe Fig. 3)·FIGS. 5 to 9 serve to explain a method for manufacturing a semiconductor device such as a metal-insulator-semiconductor device (MIS). On one n-type silicon semiconductor substrate 11 is a silicon dioxide film 12 in a surface area, an oxide film for an insulated gate 12G and a silicon gate 13G are formed. This structure is made possible by well-known silicon gate technology obtain. Inside the semiconductor substrate 11 is a region with a diffused p-type impurity 14 (i.e. a source or drain region) (see Fig. 3)
Ein Film aus Siliziumdioxyd (SiOo) mit einer Dicke von 100 bis 300 S, vorzugsweise etwa 200 ft, ist auf der Fläche des Bereichs 14- durch ein thermisches Oxydationsverfahren gebildet, und zwar durch eine thermische Oxydation eines Teils des Siliziumsubstrats 11. Es ist auch möglich, anstelle des thermischen OxydatiοnsVerfahrens ein Zerstäubungsverfahren oder ein Verdampfungsverfahren anzuwenden. Ein Film aus Siliziumnitrid (Si,N^)A film of silicon dioxide (SiOo) 100-300 S, preferably about 200 feet thick, is on top of the Surface of the area 14 formed by a thermal oxidation process, specifically by a thermal Oxidation of part of the silicon substrate 11. It is also possible instead of the thermal oxidation process to use an atomization process or an evaporation process. A film of silicon nitride (Si, N ^)
mit einer Dicke von 300 bis 700 &, vorzugsweise etwa 5OO Ά*, wird auf dem Siliziumdioxydfilm durch ein chemisches Dampfniederschlagsverfahren (CVD) gebildet. Es ist auch möglich, anstelle des chemischen Dampfniederschlagsverfahrens ein Zerstäubungsverfahren anzuwenden.with a thickness of 300 to 700 &, preferably about 5OO Ά *, is applied to the silicon dioxide film by a chemical Formed by vapor deposition process (CVD). It It is also possible to use an atomization process instead of the chemical vapor deposition process.
Der Siliziumdioxydfilm und der Siliziumnitridfilm werden dann unter Verwendung eines üblichen photolithographischen Verfahrens geätzt, um einen Maskenfilm 15 aus Siliziumdoxyd und einen Maskenfilm 16 aus Siliziumnitrid zu bilden, siehe Fig. 4-, Anstelle des Maskenfilms 16 ist es auch möglich, einen Film aus einem Material zu verwenden, das nicht oder nur mit einer wesentlich geringeren Geschwindigkeit als ein Fremdstoff enthaltendes Glas, d.h. ein Phosphorsilikatglas, durch ein Ätzmittel für das Fremdstoff enthaltende Glas geätzt wird. Beispielsweise kann ein Film aus Aluminiumoxyd (Al2O,) als Maskenfilm durch Auswählen eines geeigneten Ätzmittels verwendet werden.The silicon dioxide film and the silicon nitride film are then etched using a conventional photolithographic process to form a mask film 15 made of silicon oxide and a mask film 16 made of silicon nitride, see FIG to use, which is not or only at a significantly slower rate than a glass containing foreign matter, ie a phosphosilicate glass, is etched by an etchant for the glass containing the foreign matter. For example, an aluminum oxide (Al 2 O,) film can be used as a mask film by selecting an appropriate etchant.
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Ein Siliziumdioxydfilm 12' mit einer Dicke von 500 bis 1000 2., vorzugsweise etwa 700 i, wird durch das thermische Oxydationsverfahren gebildet. In diesem Fall wird der Siliziumdioxydfilm nicht auf dem Maskenfilm 16 aus Siliziumnitrid gebildet (siehe J1Ig. 5)·A silicon dioxide film 12 'with a thickness of 500 to 1000 Ω, preferably about 700 Ω, is formed by the thermal oxidation process. In this case, the silicon dioxide film is not formed on the mask film 16 made of silicon nitride (see J 1 Ig. 5)
Als Schutzglasfilm, der einen Fremdstoff enthält, wird ein Phosphorsilikatglasfilm 17 mit einer Dicke von 5000 bis 15OOO S, vorzugsweise etwa 10000 Ä, gebildet, indem das chemische Dampfniederschlagsverfahren angewendet wird. Der Phosphorsilikatglasfilm 17 wird dann durch das photolithographische Verfahren geätzt, und zwar unter Verwendung einer wässrigen Lösung von Ammoniumfluorid und Vasserstoffluorid (NH^F+HF+HgO) als A'tzmittel, um ein vorläufiges Fenster 17A für einen darin einzubringenden Elektrodenkontakt zu öffnen. Das verwendete Ätzmittel kann nicht den Maskenfilm 16 aus Siliziumnitrid ätzen, so daß die Maskenfilme I5 und 16 stehenbleiben (siehe Fig. 6). Das Phosphorsilikatglas kann praktisch als Fremdstoff enthaltendes Schutzglas verwendet werden. Als Schutzglas können auch Arsensilikatglas (AsSG), Borsilikatglas (BSG) oder Germanium enthaltendes Phosphorsilikatglas (GePSG) verwendet werden, jedoch sind diese weniger vorteilhaft als Phosphorsilikatglas (PSG), und zwar wegen bestimmter Eigenschaften, wie Schmelzpunkte und elektrisches Verhalten dieser Glasmaterialien. As a protective glass film containing a foreign matter, a phosphosilicate glass film 17 having a thickness of 5000 to 15000 S, preferably about 10000 Å, formed, by using the chemical vapor deposition process will. The phosphosilicate glass film 17 is then etched by the photolithographic process, and using an aqueous solution of ammonium fluoride and hydrogen fluoride (NH ^ F + HF + HgO) as an oxidizing agent, a tentative window 17A for one therein to open the electrode contact to be introduced. The etchant used cannot remove the mask film 16 Etch silicon nitride so that mask films I5 and 16 stop (see Fig. 6). The phosphosilicate glass can practically be used as protective glass containing foreign matter be used. Arsenic silicate glass (AsSG), borosilicate glass (BSG) or germanium can also be used as protective glass Phosphosilicate glass (GePSG) can be used, however, these are less beneficial than phosphosilicate glass (PSG) because of certain properties such as melting points and electrical behavior of these glass materials.
Der Phosphorsilikatglasfilm 17 wird durch Erwärmen bei einer Temperatur von 1000 bis 12000C, vorzugsweise 11000C, weichgemacht, wodurch dessen Fläche glatt wird und insbesondere der Kantenteil des Glasfilms 17i der das vorläufige Fenster Λ7&. begrenzt, mit einem allmählichen Übergang gebildet wird (siehe Fig. 7)· Bei der Wärmebehandlung wird Phosphor aus dem Phosphorsilikatglasfilm I7 diffundiert. Die Maskenfilme I5 und 16 hindern jedoch den ausdiffundierten Phosphor am EintretenThe phosphosilicate glass film 17 is softened by heating at a temperature from 1000 to 1200 0 C, preferably 1 100 0 C, whereby its surface is smooth and in particular the edge portion of the glass film 17i of the provisional window & Λ7. limited, is formed with a gradual transition (see Fig. 7). In the heat treatment, phosphorus is diffused from the phosphosilicate glass film I7. However, the mask films 15 and 16 prevent the out-diffused phosphor from entering
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-,er--,he-
-5--5-
in den Bereich 14-, so daß ein PN-Übergang in dem Bereich nicht gebildet werden kann.in the area 14-, so that a PN junction in the area cannot be formed.
Der Maskenfilm 16 wird mit Kohlenstofftetrafluorid ^ als Ätzmittel durch ein Plasmaätzverfahren geätzt. In diesem Fall beträgt das Verhältnis der Ätzgeschwindigkeit des Maskenfilms 16 zur Ätzgeschwindigkeit des Phosphorsilikatglasfilms 1-7 1:100. Demgemäß ist es möglich, den Maskenfilm 16 zu entfernen, während ein kleiner Teil des Phosphorsilikatglasfilms 17 geätzt wird. Der Maskenfilm 15 wird dann geätzt, indem ein chemisches Ätzverfahren unter Verwendung einer wässrigen Lösung aus Ammoniumfluorid und Wasserst of fluor id (NH^F+HF+ILpO) angewendet wird. In diesem Fall beträgt das Verhältnis der Ätzgeschwindigkeit des Maskenfilms I5 zur Ätzgeschwindigkeit des Phosphorsilikatfilms I7 1:5· Wenn "beispielsweise ein Maskenfilm I5 mit einer Dicke von 200 S geätzt wird, wird demgemäß der Glasfilm 17 geätzt, um das Fenster I7A um 1000 S zu verbreitern. Eine solche Vergrößerung der Breite des Fensters 17A kann vernachlässigt werden, da üblicherweise die Größe des Fensters 17A wenigstens 2/um in der Breite und der Länge beträgt. Auf diese Weise wird das Fenster I7A für einen Elektrodenkontakt vervollständigt und der Teil der Fläche des Bereichs 14 entsprechend dem vervollständigten Fenster I7A wird freigelegt (siehe Fig. 8). Es ist auch möglich, ein Zerstäubungsätzverfahren oder ein Ionenätζverfahren anstelle des chemischen Ätzverfahrens anzuwenden.The mask film 16 is carbon tetrafluoride ^ as an etchant by a plasma etching method. In this case, the ratio is the etching speed of the mask film 16 to the etching speed of the phosphosilicate glass film 1-7 1: 100. Accordingly, it is possible to remove the mask film 16 while a small portion of the phosphosilicate glass film 17 is being etched. The masked film 15 is then etched using a chemical etching process using an aqueous solution of ammonium fluoride and hydrogen fluoride (NH ^ F + HF + ILpO) is applied. In this case, the ratio of the etching speed of the mask film is 15 to the etching speed of the phosphosilicate film I7 1: 5 · If "For example, a mask film I5 having a thickness of 200 S is etched, accordingly, the glass film 17 is etched to widen the window I7A by 1000 S. Such Increasing the width of the window 17A can be neglected since usually the size of the window 17A is at least 2 / µm in width and length. on in this way the window I7A for an electrode contact is completed and the part of the surface of the Area 14 corresponding to the completed window I7A is exposed (see Fig. 8). It is also possible to use a sputter etching process or an ion etching process to be used instead of the chemical etching process.
Danach wird eine Metallelektrode 18 aus beispielsweise Aluminium in dem vervollständigten Fenster 17A gebildet und ein leitfähiger Film aus beispielsweise Aluminium wird auch mit einem gewünschten Muster gebildet, indem | ein übliches Verfahren, beispielsweise Verdampfungsver- ; fahren oder photolithographisches Verfahren, angewendet > wird (siehe Fig. 9)· Auf diese Weise wird die Metall- ι Isolator-Halbleitervorrichtung (MIS) mit einem guten ' ohmschen Kontakt hergestellt, da bei dem Herstellungs-Thereafter, a metal electrode 18 made of, for example, aluminum is formed in the completed window 17A, and a conductive film made of, for example, aluminum is also formed in a desired pattern by using | a common method such as evaporation; drive or photolithographic process, is> applied (see Fig. 9) · In this way, the metal ι insulator-semiconductor device (MIS) with a good 'ohmic contact made, since in the manufacturing
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verfahren der geformte Maskenfilm eine Bildung eines unnötigen PN-Übergangs verhindert, der das Entstehen eines guten ohmschen Kontakts beeinflußt.process the molded mask film to form a prevents unnecessary PN junction, which affects the creation of a good ohmic contact.
5 Obwohl das Herstellungsverfahren nach der Erfindung in Verbindung mit den Fig. 3 bis 9 anhand einer Metall-Isolator-Halbleitervorrichtung erläutert worden ist, kann das Verfahren auch bei der Herstellung einer bipolaren Halbleitervorrichtung angewendet werden, wenn ein Fremdstoff mit einem ersten Leitfähigkeitstyp, der aus einem Fremdstoff enthaltenden Glasfilm diffundiert wird, in einen Bereich des zweiten Leitfähigkeitstyps eintritt und einen ohmschen Kontakt zwischen diesem Bereich und einer Metallelektrode verhindert.5 Although the manufacturing method according to the invention in Connection with Figs. 3 to 9 in terms of a metal-insulator-semiconductor device has been explained, the process can also be used in the manufacture of a bipolar Semiconductor device can be applied when a foreign substance having a first conductivity type, the is diffused from a glass film containing foreign matter into a region of the second conductivity type occurs and prevents ohmic contact between this area and a metal electrode.
Die Erfindung wird des weiteren anhand des folgenden Beispiels erläutert.The invention is further illustrated by the following example.
Ein S" iziumsubstrat hat η-Leitfähigkeit mit einem spezifischen Widerstand von 10 Ohm-cm und einer Ausrichtung in der Richtung (100). Ein p-Bereich wird innerhalb des Siliziumsubstrats gebildet, das mit einer Siliziumgateelektrode, die in Fig. 3 gezeigt ist, durch Diffusion von Bor versehen ist.A silicon substrate has η conductivity with a resistivity of 10 ohm-cm and an orientation in the direction (100). A p-range becomes formed within the silicon substrate connected to a silicon gate electrode shown in FIG. 3 by Diffusion of boron is provided.
Danach wird ein erster Maskenfilm aus Siliziumdioxyd mit einer Dicke von 200 % auf dem p-Bereich durch das thermische Oxydationsverfahren gebildet. Die Oxydation wird bei 10500C 10 Minuten lang in trockener Sauerstoffatmosphäre ausgeführt. Auf dem gebildeten Siliziumdioxydfilm wird ein zweiter Maskenfilm aus Siliziumnitrid mit einer Dicke von 500 2 durch das chemische Dampfniederschlagsverfahren bei 8000C während einer Zeitdauer von 20 Minuten gebildet. Die gebildeten ersten und zweiten Maskenfilme werden durch das photolithographische Verfahren geätzt, um unnötige Teile der Maskenfilme zu entfernen.Thereafter, a first mask film made of silicon dioxide with a thickness of 200 % is formed on the p-region by the thermal oxidation method. The oxidation is carried out at 1050 ° C. for 10 minutes in a dry oxygen atmosphere. On the silicon dioxide film formed, a second mask film made of silicon nitride with a thickness of 500 2 is formed by the chemical vapor deposition method at 800 ° C. for a period of 20 minutes. The formed first and second mask films are etched by the photolithographic method to remove unnecessary parts of the mask films.
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Ein Siliziumdioxydfilm mit einer Dicke von 700 % wird auf der gesamten Fläche der unfertigen Vorrichtung mit Ausnahme des zweiten Maskenfilms durch das thermische Oxydationsverfahren gebildet. Die Oxydation wird bei 90O0C für eine Zeitdauer von 15 Minuten in nasser Sauerstoffatmosphäre ausgeführt. Dann wird ein Phosphorsilikatglasfilm, der 8 Gew.-% Phosphor enthält, mit einer Dicke von 1 /Um durch das chemische Dampfniederschlagsverfahren bei 6700C gebildet. Ein vorläufiges Fenster für einen Elektrodenkontakt wird nur in dem Phosphorsilikatglasfilm durch das chemische Ätzverfahren unter Verwendung einer wässrigen Lösung von Ammoniumfluorid und Wasserstoffluorid (HN^F+HF+E^O) geöffnet. Das Fenster beträgt 2 /um in der Breite und der Länge. Der Phosphorsilikatglasfilm mit dem vorläufigen Fenster wird durch Erhitzen bei 11000C für eine Zeitdauer von 10 Minuten erweicht, wodurch der das vorläufige Fenster begrenzende Kantenteil des Glasfilms einen allmählichen Übergang erhält. Der Teil des zweiten Maskenfilms aus Siliziumnitrid entsprechend dem vorläufigen Fenster wird daraufhin durch das Plasmaätzverfahren unter Verwendung von Kohlenstoff tetraf luorid als Ätzmittel entfernt. Der Teil des ersten Maskenfilms aus Siliziumdioxyd entsprechend dem vorläufigen Fenster wird durch das chemische Ätzverfahren unter Verwendung einer wässrigen Lösung von Ammoniumfluorid und Wasserstoffluorid (HN^F+HF+HgO) entfernt. Als Ergebnis wird das Elektrodenkontaktfenster vervollständigt und der Teil der Fläche des Bereichs entsprechend dem vervollständigten Fenster wird freigelegt. Die Abmessung des Fensters in dem Niveau der Fläche des zweiten Maskenfilms wird etwas vergrößert, und zwar auf 2,2 /um in der Breite und der Länge. Letztlich wird eine Metallelektrode aus Aluminium in dem vervollständigten Fenster durch das Aufdampfverfahren gebildet. Die so hergestellte Metalloxyd-Halbleitervorrichtung (MOS) hat einen guten ohmschen Kontakt zwischen der Elektrode und dem Bereich innerhalb des Substrats.A silicon dioxide film with a thickness of 700 % is formed on the entire surface of the unfinished device except for the second mask film by the thermal oxidation method. The oxidation is carried out at 90O 0 C for a period of 15 minutes in a wet oxygen atmosphere. Then a phosphosilicate glass film containing 8% by weight of phosphorus is formed with a thickness of 1 / µm by the chemical vapor deposition method at 670 ° C. A preliminary window for electrode contact is opened only in the phosphosilicate glass film by the chemical etching method using an aqueous solution of ammonium fluoride and hydrogen fluoride (HN ^ F + HF + E ^ O). The window is 2 / µm in width and length. The phosphosilicate glass film with the provisional window is softened by heating at 1100 0 C for a period of 10 minutes, whereby said provisional window delimiting edge portion of the glass film obtains a gradual transition. The part of the second mask film made of silicon nitride corresponding to the preliminary window is then removed by the plasma etching method using carbon tetrafluoride as an etchant. The part of the first mask film made of silicon dioxide corresponding to the preliminary window is removed by the chemical etching method using an aqueous solution of ammonium fluoride and hydrogen fluoride (HN ^ F + HF + HgO). As a result, the electrode contact window is completed and the part of the area of the area corresponding to the completed window is exposed. The size of the window in the level of the surface of the second mask film is increased somewhat, to be 2.2 µm in width and length. Ultimately, a metal electrode made of aluminum is formed in the completed window by the vapor deposition process. The metal oxide semiconductor device (MOS) produced in this way has a good ohmic contact between the electrode and the region within the substrate.
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Das erläuterte Verfahren ist zum Herstellen einer MOS-Vorrichtung mit einem P-Kanal und einer komplementären MOS-Vorrichtung (CMOS) geeignet.The illustrated method is for making a MOS device having a P-channel and a complementary one MOS device (CMOS) suitable.
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Claims (14)
Bilden eines Fremdstoff enthaltenden Bereichs in einem Halbleitersubstrat,marked by
Forming an area containing foreign matter in a semiconductor substrate,
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